Tunurile cu plasmă ar putea fi răspunsul la problema eficienţei reactoarelor de fuziune nucleară
Generarea unei cantităţi nelimitate de energie cu zero emisii poluante, doar prin ciocnirea atomilor de hidrogen unii de alţii, aşa cum se întâmplă în furnalele stelare de fuziune nucleară, reprezintă, de decenii, visul fizicienilor. În diverse laboratoare din lume au fost create reactoare de fuziune nucleară, însă principala problemă este eficienţa foarte scăzută - inputul de energie necesar pentru declanşarea procesului de fuziune este mai mare sau, în cel mai bun caz egal cu energia obţinută.
De această dată, oamenii de ştiinţă susţin că au ajuns cu un pas mai aproape de idealul de a obţine în mod eficient energie din procesul de fuziune nucleară a atomilor de hidrogen (hidrogenul fiind cel mai răspândit element din Univers - practic un combustibil inepuizabil) în urma unui experiment futurist ce a inclus 18 tunuri cu plasmă, scrie Agerpres.
Aceste tunuri cu plasmă sunt elemente cheie ale experimentului PLX (Plasma Liner Experiment) desfăşurat în cadrul Laboratorului Naţional Los Alamos din SUA. Acest experiment combină două metode existente de fuziune a atomilor de hidrogen între ei (atomi cu un singur proton), pentru a obţine atomi de heliu (cu doi protoni). Acest proces generează cantităţi enorme de energie şi este complet sigur, spre deosebire de procesul de fisiune, care sparge atomii unor elemente grele, folosit în reactoarele centralelor nucleare.
Principiul fuziunii nucleare este destul de simplu. Problema este punerea lui în practică. În prezent, în lume există numeroase bombe cu fuziune care îşi pot elibera energia într-o fracţiune de secundă, distrugând totul în jur pe o rază de zeci de kilometri. Reactoarele experimentale de fuziune nucleară au însă problema eficienţei. Ele consumă mai multă energie decât produc. Deocamdată nimeni nu a reuşit să construiască un reactor de fuziune nucleară care să funcţioneze în mod susţinut, eventual alimentat cu o parte din energia pe care o generează.
Prima dintre cele două metode de fuziune care se combină în experimentul PLX este numită confinare magnetică. Această metodă este folosită în reactoare de fuziune denumite "tokamaks", ce folosesc magneţi puternici pentru a menţine în suspensie, departe de pereţii reactorului, plasma ultradensă şi superfierbinte în care se produce reacţia de fuziune. Cel mai mare astfel de reactor de fuziune va fi ITER, un reactor de 25.000 de tone din Franţa. Acest proiect însă s-a confruntat cu întârzieri şi cu depăşiri ale bugetului şi chiar şi cele mai optimiste previziuni sugerează că nu va fi operaţional până în jurul anului 2050, după cum anunţa BBC în 2017.
Cea de-a doua abordare este denumită confinare inerţială. Laboratorul Naţional Lawrence Livermore, o altă facilitate a Departamentului american pentru Energie, dispune de o maşină denumită National Ignition Facility (NIF) care realizează fuziunea hidrogenului folosind această abordare. NIF este practic o incintă mare în care sunt activate lasere foarte puternice asupra unor mici celule de combustibil ce conţin hidrogen. Atunci când laserul loveste combustibilul, hidrogenul se încălzeşte şi, prins între pereţii celulelor, intră în fuziune. NIF este operaţional, dar nu reuşeşte să producă mai multă energie decât consumă.
Conform unui comunicat al Societăţii Americane pentru Fizică (APS), PLX vine cu o abordare puţin diferită faţă de cele două menţionate anterior. Acest experiment foloseşte magneţi pentru a menţine plasma de hidrogen în suspensie, departe de pereţii incintei de fuziune, la fel ca un "tokamak", însă hidrogenul este adus la presiunea şi temperatura necesară declanşării procesului de fuziune prin intervenţia unor jeturi puternice de plasmă ultrafierbinte, provenite de la tunurile de plasmă amplasate în jurul camerei sferice de fuziune. Diferenţa faţă de NIF este că sunt folosite tunuri de plasmă în locul laserelor.
Fizicienii care coordonează proiectul PLX au realizat o serie de experimente cu 18 tunuri de plasmă, iar din 2020 au în vedere trecerea la 36 de tunuri de plasmă. Aceste experimente le oferă oamenilor de ştiinţă date cu privire la comportamentul jeturilor de plasmă care se ciocnesc în camera de fuziune a reactorului. Datele obţinute au fost prezentate luni, cu ocazia întrunirii anuale a APS Division of Plasma Physics, ce a avut loc la Fort Lauderdale, Florida.
Aceste date sunt importante pentru că deocamdată există doar modele teoretice contradictorii cu privire la modul în care se comportă plasma în astfel de coliziuni.
Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCNews și pe Google News